Контур молниезащиты и заземления требования

Обновлено: 29.02.2024

Заземление в комплекте: как надежно защитить себя и оборудование

Комфортную загородную жизнь в собственном капитальном доме невозможно представить без солидного набора инженерных систем и большого количества энергозависимого оборудования и бытовой техники. При этом то ли в силу менталитета и незыблемой веры в «Авось», то ли еще по каким причинам, отношение к различным защитным системам у нас весьма своеобразное. Вроде бы как делать их желательно, но и не то, чтобы обязательно – чай и без ливневой канализации и теплой отмостки фундамент не лопнет, да и без заземления люди живут, а если его и делать, то «пойдет» самое примитивное. Может и пойдет, и никогда ничего не случится, а вдруг нет, и последствия будут от легкого и среднего поражения током до самого страшного исхода. А ведь чтобы не рисковать ни здоровьем близких, ни дорогостоящим оборудованием, есть готовое эффективное решение практически на все случаи жизни – безмуфтовый комплект заземления ОБО Беттерманн.

Содержание


Зачем нужно заземление?

Сложное современное оборудование энергозависимое – не только насосные станции, стиральные и посудомоечные машинки, микроволновки и электрические котлы, но и любой газовый котел под завязку напичкан электроникой. Вкупе с тучей полезных функций и неоспоримым удобством, все эти приборы являются потенциально опасными. Никто не дает 100% гарантии, что в один далеко не прекрасный момент ни случится пробой. Те, кто позаботился об эффективном заземлении, ничего не почувствуют, просто сработает УЗО, а вот для тех, кто не воспринял проблему всерьез, вряд ли все закончится только ремонтом техники, а человека починить значительно сложнее. Заземление – это важнейшая защитная система, работающая в нескольких направлениях:

  • Предотвращение поражения электрическим током через корпус электроприборов или элементы инженерных коммуникаций при возникновении неисправностей;
  • Обеспечение оптимального рабочего режима и защита дорогостоящего оборудования и бытовой техники;
  • Организация молниезащиты.


Геннадий Чебатарёв Технический специалист компании ОБО Беттерманн

Как правило, проблематике заземления объекта у нас уделяется недостаточно внимания. Заземление встречается нечасто, хотя – это обязательное мероприятие. Согласно ПУЭ 1.7.101 для электрооборудования 220-380 В необходим заземлитель с сопротивлением не более 30 Ом! Система заземления защищает человека от напряжения при прикосновении в результате поломки электроприбора и отводит опасный потенциал в землю через очаг заземления. Также при эксплуатации газовых котлов необходимо соблюдать сопротивление системы заземления не более 10 Ом! Если это значение превышено или система заземления вообще отсутствует, то газовое оборудование будет работать с нарушениями или не работать вовсе!


Почему арматура не подходит в качестве заземлителя?

Один из повсеместно распространенных способов устройства заземления частного дома, модульно-штырьевой, с применением обычных арматурных прутов. Но и по ГОСТ Р 50571.5.54-2013/МЭК 60364-5-54:2011 Электроустановки Низковольтные, введенному 1 января 2015 года, и по вступившему в силу с 1 января 2021 года, ГОСТ 58882-2020 «Заземляющие устройства. Системы уравнивания потенциалов. Заземлители. Заземляющие проводники», сталь для этих целей не подходит. Для электроустановок напряжением до 1 кВ система заземления может выполняться только из устойчивых к коррозии материалов:

  • нержавеющая сталь;
  • оцинкованная сталь (покрытие методом горячего цинкования или электролитическое покрытие, с минимальной толщиной слоя цинка 1 мкм);
  • сталь, покрытая медью (минимум 70 мкм радиального покрытия медью с содержанием меди 99,9%);
  • медь.

Учитывая, какое у нас отношение к различным нормативам даже со стороны профи, не говоря о самостройщиках, при выборе материала для заземлителей стоит отталкиваться и от целесообразности. Да, арматура доступна и даже сейчас, когда она подорожала в несколько раз, затраты будут минимальными. Однако устраивается заземление не на год, не на пять, и даже не на десять и двадцать – в идеале, навсегда. В фундаменте арматурный каркас защищен слоем бетона, который предотвращает прямой контакт с влагой, в земле сталь ничем не защищена и вряд ли продержится даже десятилетие. Тогда как специализированный комплект прослужит значительно дольше.


Геннадий Чебатарёв Технический специалист компании ОБО Беттерманн

Согласно ГОСТу Р 50571.5.54-2013/МЭК 60364-5-54:2011, часть 5-54 «Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов», нельзя использовать черный металл для заземления. И самое главное, черный металл сгниет в земле через 2-5 лет. Срок службы комплекта заземления ОБО Беттерманн до 50 лет! Установка специального заземлителя гарантирует хорошие характеристики заземления.


Как сделать эффективную систему заземления

Способов организации заземления несколько, профильных тем десятки, на сотнях страниц, что, зачастую, только усложняет выбор. Вот и возникают такие типовые вопросы.


mikle77 Участница FORUMHOUSE

Подскажите, кто знает, как правильно сделать заземление дома? Кто-то говорит, что нужно закапать металлическую полосу и приварить ее к арматуре ленты фундамента, другие говорят, что приваривать ничего не нужно. А как правильно сделать?


Геннадий Чебатарёв Технический специалист компании ОБО Беттерманн

Заземление можно сделать несколькими способами:

  1. Кольцевой заземлитель, как правило, в виде полосы 40х4 мм либо проволоки 10 мм укладывается в траншею 0,5-0,7 метров в глубину, на расстоянии 1 метр от фундамента здания. Дополнительно комплектуется вертикальными стержнями для обеспечения хорошего сопротивления заземления. Желательно не более 10 Ом.
  2. Фундаментное заземление. Делается при заливке фундамента путем укладывания полосы на рабицу и с обязательным соединением арматуры (через каждые 5 м согласно ГОСТ Р 58882-2020)

Вывод: Если соединять фундамент с заземлителем, то в фундаменте должен быть надежный электрический контакт по всей площади. Соединение обычно выполняется болтовым способом. Использование сварки влечет нарушение защитного слоя проводника (цинка) и является местом появления коррозии и повышения переходного сопротивления.

Для частного домостроения мы рекомендуем использовать готовый комплект заземления, с помощью которого можно организовать качественный очаг заземления в одной точке.

С фундаментным заземлением возникают свои сложности.


vova3232 Участник FORUMHOUSE

А как приварить полосу к фундаменту, если фундамент из армированного бетона, а по правилам устройства таких фундаментов арматура не должна выступать из бетона, дабы не ржавела?


Геннадий Чебатарёв Технический специалист компании ОБО Беттерманн

Соединения полосы и арматуры можно осуществить специальными арматурными соединителями ОБО Беттерманн, например 5313015- 259 A-FT, которые могут соединять проводники диаметром до 22 мм и полосу шириной до 50 мм. Соединение происходит перед заливкой бетоном. Если фундамент уже готов, рекомендуем сделать кольцевое заземление или использовать глубинные заземлители.


В случае с заземляющим устройством важнейшее значение имеет результат – сопротивление.


ГриняС Участник FORUMHOUSE

Читаю, как сделать заземление. Есть думка забить по периметру дома штыри или уголки по 2 м (больше не забить, лежит пласт известняка на 2,4 м) с расстоянием 2-3 м. И все эти штыри приварить к ленте по периметру дома. Дом примерно 13×11 м. Вот и думаю – это не чрезмерно будет? Дом газобетон с плитами перекрытия. Будет, как и заземление, и СУП.


Геннадий Чебатарёв Технический специалист компании ОБО Беттерманн

Основной показатель достаточности или нет заземления – это замер контура заземления с помощью специального поверенного прибора (например, Sonel MRU-101, TE-30). Согласно ПУЭ 1.7.101 для электрооборудования 220-380 В необходим заземлитель с сопротивлением не более 30 Ом, а по новому ГОСТ Р 58882-2020 пункт 7.7.3.7 Сопротивление ЗУ по ГОСТ Р МЭК 62305-4 должно быть менее 10 Ом (измеренное на низкой частоте).

Если вы используете вертикальные заземлители 2 м, то расстояние между этими заземлителями должно быть от 2 м и более, согласно СО- 153 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» Пункт 3.2.3. Заземлители. Заземляющие электроды должны располагаться на глубине не менее 0,5 м за пределами защищаемого объекта и быть как можно более равномерно распределенными; при этом надо стремиться свести к минимуму их взаимное экранирование.

Одно решение всех проблем – готовый комплект заземления

Про заземление мало кто задумывается еще до закладки фундамента, да и в процессе его заливки далеко не всегда, поэтому чаще всего выбирают именно модульно-штырьевой способ. Но при применении подручных «комплектующих» возникает несколько проблем:

  • Слабый контакт с грунтом – достаточная длина штырей достигается за счет соединения муфтами, из-за большего их диаметра сам штырь в лунке «гуляет» и не может полноценно работать в качестве проводника.
  • Повреждение муфт – при забивке кувалдой или перфоратором муфты откручиваются или повреждаются.
  • Сложности с заглублением – грунт разный, чем он тверже, тем сложнее установить стержень четко вертикально, а то и забить в принципе.

Да и как бы то ни было, а специализированный комплект заземления, разработанный с учетом специфики применения и требований нормативов, всегда выигрывает и по качественным характеристикам, и по простоте монтажа, и по надежности. Не нужно ничего «колхозить», все уже придумано и реализовано.

Готовый комплект заземления представляет собой набор из четырех полутораметровых стержней из оцинкованной стали, которые соединяются встык без муфт и применения токопроводящей пасты (со временем может вымыть грунтовыми водами). Плюс, необходимые «доборы».


Геннадий Чебатарёв Технический специалист компании ОБО Беттерманн

В состав комплекта входят 20 мм стержни заземления со слоем цинка 130 мкм, превышающим значение ГОСТ Р МЭК 62561-2 в 2 раза и позволяющим обеспечить долгосрочную эксплуатацию до 50 лет. А также:

  • наконечник для заглубления стержней и прохождения камней;
  • болтовой соединитель с проводником, наконечник для забивания кувалдой;
  • изоляционная лента, которая служит дополнительной защитой от коррозии и наматывается на соединитель с проводником;
  • подробная инструкция по эксплуатации заземлителя.


Комплект полностью готов к монтажу, его стоимость на фоне общестроительного бюджета и с учетом эффективности и долговечности получаемого устройства заземления, вполне доступна для всех домовладельцев. Инженерное электрооборудование и бытовая техника стоят в разы больше, а благополучие домочадцев никакими деньгами не измерить.

Монтаж комплекта заземления


Геннадий Чебатарёв Технический специалист компании ОБО Беттерманн

Для монтажа заземления с помощью готового комплекта потребуется только кувалда и проводник (например, ПВ-1, круглый или плоский горячецинкованный проводник) для соединения заземления с системой уравнивания потенциалов дома, или напрямую в щит электроснабжения.

Весь процесс проходит в несколько этапов.

  • Снять предохранительную зажимно-уплотняющую втулку со стартового стрежня, посредством кувалды или перфоратора углубить его в землю.
  • Надеть втулку на второй стержень, вставить в первый, забить оба стержня.
  • Повторить с третьим и последующими стержнями, до достижения необходимого значения сопротивления.
  • Соединить вертикальный проводник с горизонтальным заземляющим устройством посредством крестового зажима, заизолировать.


Кроме эффективности, долговечности и простоты применения готового безмуфтового комплекта, к его достоинствам относится универсальность. Устроить качественную систему заземления можно и по окончанию строительства, когда уже и двор в плитке, и на ландшафтный дизайн потратились. Например – в подвале дома.


Gendolf52rus Участник FORUMHOUSE

Подскажите, пожалуйста, так и не увидел единого мнения – можно ли делать заземление в подвале дома? Чисто теоретически – это лучше, т. к. суше и дополнительная защита от промерзания, типа постоянство параметров, но смущает близость к стенам. Не знаю, насколько там идет заглубление. Тут писали, что нужно не ближе 0,5 метра.

Планирую делать так: есть коридор, шириною 2 метра и длиною 8 метров. Вскрываю стяжку, копаю траншею, забуриваюсь ручным буром на глубину 1-1,5 метра, т. к. высота подвала 2,2, а длина уголка 3 метра. Забиваю 3 уголка в линию, с шагом между ними 3 метра. Потом соединяю их полосой. Засыпаю, трамбую. Расстояние до стен получается как раз около метра. Смущает как раз расстояние до стен (они из ФБС если что) и то, что часть грунта будет не материкового, а засыпного. Что подскажете?


Геннадий Чебатарёв Технический специалист компании ОБО Беттерманн

Да, можно в подвале. Очаг заземления рекомендуем сделать с помощью стержней заземления (рабочая длина 6-9 метров), максимально близко к распределительному щиту дома. Использование глубинного заземления позволяет сделать заземление с помощью одной лунки, а длина заземлителя дает возможность обеспечить низкие показатели сопротивления и пройти полосу промерзания грунта. Соединение с щитом и системой уравнивания потенциалов допустимо с помощью полосы, либо с помощью провода, например ПВ-1 10 мм (по меди) согласно пункту 7.6.6.8 ГОСТ Р 58882-2020 «Заземляющие устройства. Системы уравнивания потенциалов. Заземлители. Заземляющие проводники».


Если подвала нет, вполне реально подыскать даже на облагороженном участке подходящее место под глубинное заземление и обойтись без лишних земляных работ.

Готовый безмуфтовый комплект – простой, но вместе с тем эффективный способ устройства заземляющего устройства, которое десятки лет будет надежно защищать и жителей дома, и оборудование, обеспечивающее их комфорт.

Объединение заземления для молниезащиты с заземлением для электрических установок

Необходимость электрически соединять контур заземления молниезащиты, установленной непосредственно на здании, с контуром заземления для электрических установок, прописана в действующих нормативных документах (ПУЭ). Цитируем дословно: «Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими». Как раз 2-я и 3-я категории являются наиболее распространёнными, в 1-ю категорию входят взрывоопасные объекты к молниезащите которых предъявляются повышенные требования. Тем не менее, наличие оборота «как правило» подразумевает возможность наличия исключений.

Современные офисные, а теперь и жилые здания содержат множество инженерных систем жизнеобеспечения. Сложно представить отсутствие систем вентиляции, пожаротушения, видеонаблюдения, контроля доступа и т.д. Естественно, у проектировщиков таких систем есть опасения, что в результате действия молнии “нежная” электроника выйдет из строя. При этом некоторые сомнения у специалистов-практиков вызывает целесообразность соединения контуров двух видов заземлений и возникает желание «в рамках закона» запроектировать электрически не связанные заземления. Возможен ли такой подход и повысит ли он на самом деле безопасность эксплуатации электронных устройств?

Зачем нужно объединение контуров заземления?

При попадании молнии в молниеотвод в последнем возникает короткий электрический импульс напряжением до сотен киловольт. При столь высоком напряжении может произойти пробой промежутка между молниеотводом и металлическими конструкциями дома, в том числе и электрическими кабелями. Последствием этого станет возникновение неконтролируемых токов, которые могут привести к пожару, выходу электроники из строя и даже разрушению элементов инфраструктуры (например, пластиковых водопроводных труб). Опытные электрики говорят: «Дайте молнии дорогу, иначе она найдёт её сама». Вот почему электрическое объединение заземлений обязательно.

По этой же причине ПУЭ рекомендует электрически объединять не только заземления, находящиеся в одном здании, но и заземления территориально сближенных объектов. Под данным понятием подразумеваются объекты, заземления которых настолько сближены, что между ними нет зоны нулевого потенциала. Объединение нескольких заземлений в одно осуществляется, согласно нормам ПУЭ-7, п. 1.7.55, путём соединения заземлителей электрическими проводниками в количестве не менее двух штук. Причем проводники могут быть как естественными (например, металлические элементы конструкции здания), так и искусственными (провода, жёсткие шины и т.п.).

Одно общее или отдельные заземляющие устройства?

К заземлителям для электрических установок и молниезащиты предъявляются разные требования, и это обстоятельство может стать источником некоторых проблем. Заземлитель для молниезащиты должен отвести в землю за короткое время большой электрический заряд. При этом согласно «Инструкции по молниезащите РД 34.21.122-87» нормируется конструктив заземлителя. Для молниеотвода, согласно этой инструкции, требуется не менее двух вертикальных, или лучевых горизонтальных, заземлителей, за исключением 1 категории молниезащиты, когда таких штырей нужно три. Вот почему наиболее распространённый вариант заземления для молниеотвода — два или три штыря длиной около 3 м каждый, соединённых металлической полосой, заглублённой не менее чем на 50 см в землю. При использовании деталей производства ZANDZ такой заземлитель получается долговечным и простым в монтаже.

Совсем другое дело — заземление для электрических установок. В обычном случае оно не должно превышать 30 Ом, а для ряда применений, описанных в ведомственных инструкциях, например, для аппаратуры сотовой связи — 4 Ом или ещё меньше. Такие заземлители представляют собой штыри длиной более 10 м или даже металлические пластины, помещённые на большую глубину (до 40 м), где даже зимой нет промерзания грунта. Создать такой молниеотвод с заглублением двух и более элементов на десятки метров слишком затратно.

Если параметры грунта и предъявляемые к сопротивлению требования позволяют выполнить единое заземление в здании для молниеотвода и заземления электрических установок, нет никаких препятствий его сделать. В остальных случаях делают различные контуры заземления для молниеотвода и электрических установок, но обязательно соединяют их электрически, желательно, в земле. Исключением является использование некоторого специального оборудования особенно чувствительного к помехам. Например, звукозаписывающая аппаратура. Такое оборудование требует отдельного, так называемого, технологического заземляющего устройства, что прямым образом указывается в инструкциях. В таком случае выполняется отдельное заземляющее устройство, которое соединяется с системой уравнивания потенциалов здания через главную заземляющую шину. А, если такое соединение не предусматривается руководством по эксплуатации аппаратуры, то применяются специальные меры по исключению одновременного прикосновения людей к указанной аппаратуре и металлическим частям здания.

Электрическое соединение заземлений

Схема с несколькими заземлениями, соединёнными электрически, обеспечивает выполнение разных, подчас противоречивых, требований к заземляющим устройствам. Согласно ПУЭ, заземления, как и многие другие металлические элементы здания, а также аппаратуры, установленной в нем, должны быть соединены системой уравнивания потенциалов. Под уравниванием потенциалов подразумевается электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства потенциалов. Различают основную и дополнительную системы уравнивания потенциалов. Заземления подключаются к основной системе уравнивания потенциалов, то есть соединяются между собой через главную заземляющую шину. Провода, соединяющие заземления с этой шиной, должны подключаться по радиальному принципу, то есть одно ответвление от указанной шины идет только к одному заземлению.

Для того, чтобы обеспечивалась безопасная работа всей системы, очень важно использовать максимально надежное соединение между заземлениями и главной заземляющей шиной, которое не разрушится под действием молнии. Для этого нужно соблюдать нормы ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.54-2013 “Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов” относительно сечения проводов системы уравнивания потенциалов и их соединения между собой.

Тем не менее, даже очень качественная система уравнивания потенциалов не может гарантировать отсутствие всплесков напряжения в сети при ударе молнии в здание. Поэтому, наряду с грамотно спроектированными контурами заземлений, от проблем спасут устройства защиты от импульсных помех (УЗИП). Такая защита является многоступенчатой и носит селективный характер. То есть на объект должен быть установлен комплект УЗИП, подборка элементов которого — непростая задача даже для опытного специалиста. К счастью, выпускаются готовые комплекты УЗИП для типовых случаев применения.

Выводы

Рекомендация ПУЭ об электрическом соединении всех контуров заземлений в здании является обоснованной и при правильной реализации не только не создает опасность для сложной электронной аппаратуры, а, наоборот, защищает её. В том случае, если аппаратура чувствительна к помехам от молний и требует собственного отдельного заземлителя, можно установить отдельное технологическое заземление в соответствии с прилагаемому к аппаратуре руководству. Система уравнивания потенциалов, объединяющая разрозненные контура заземлений, должна обеспечить надёжное электрическое соединение и во многом определяет общий уровень электробезопасности на объекте, поэтому ей должно быть уделено особое внимание.

Контур молниезащиты

Контур молниезащиты — это комплексная система защиты объекта от прямых ударов молнии: молниеприемник, токоотвод, заземление. Классическая схема, предложенная Бенджамином Франклином еще в далеком 1752 году, лежит в основе всех современных систем молниезащиты. Проверенная технология в сочетании с новейшим оборудованием, профессиональным проектированием и монтажом дают практически стопроцентную защиту от поражения молнии!

Контур молниезащиты зданий и сооружений

Молниеприемники

  • Стержневый молниеприемник. Металлические стержни устанавливаются на крыше или в самых высоких точках. Для увеличения высоты конструкции используются специальные металлические мачты. Для крупных объектов рекомендуется устраивать несколько отдельно стоящих стержней по периметру с автономными токоотводами.
  • Тросовый молниеприемник. Молния ударяет в трос, натянутый между опорами. Технология уместна для протяженных объектов. Типичный пример — линии электропередач, которые защищают именно тросовыми громоотводами.
  • Молниеприемная сетка. Система используется преимущественно на плоских кровлях: по всей площади устраивается металлическая сетка с шагом до 5х5 м. Стоит отметить, что сетка не защищает выступающие объекты, например, антенны или дымоходы. Именно поэтому в схему молниезащиты также включают стержни, включая их в общую цепь.

Помимо классических решений, используются активные молниеприемники. Устройства ионизируют воздух, провоцируют удар молнии. Благодаря этому допускается уменьшение количества молниеотводов и общей высоты контура молниезащиты.

Токоотводы

Алюминиевый или стальной проводник, основная задача которого — передать ток от молниеприемника к заземлителю. Как правило, на зданиях устраиваются внешние токоотводы, но в некоторых случаях, согласно инструкции РД, допускается использование строительных конструкций, например, арматуры в железобетонных блоках. Однако это недопустимо, при наличии высокочувствительной электроники: создаваемое электромагнитное поле при прохождении разряда может вывести из строя оборудование.

Для токоотвода используется проводник сечением 6 мм, все соединения — сварные. В местах, где возможен контакт с человеком, трос необходимо изолировать. Кроме того, должен быть прямой доступ к токоотводу для регулярных осмотров.

Заземление

Итак, молниеприемник принял разряд и передал его по токоотводу к заземлителю или контуру заземления — несколько вертикальных электродов, установленных в грунте и соединенных между собой горизонтальным проводником. Единственная цель заземляющего устройства — рассеять полученный ток в земле. Для экономии пространства контур обычно формируется по периметру объекта, но не ближе 1 м к фундаменту. Инструкция РД требует наличие не менее 3 электродов в контуре, однако, современные технологии предлагают наиболее эффективное решение: монтаж составного глубинного электрода. Благодаря погружению на глубину до 30 метров для достижения необходимого порога сопротивления достаточно установки одного заземлителя.

Расчет контура молниезащиты

Правильно рассчитать и спроектировать молниезащиту — ключевые задачи для обеспечения безопасности здания от прямых попаданий молнии. Для сложных объектов, а также систем, превышающих 150 м в высоту, расчет выполняется с помощью специальных компьютерных программ. Для всех прочих зданий и сооружений в инструкции СО 153-34.21.122-2003 приведены стандартные формулы для расчетов.

Зона защиты для контура со стержневыми молниеприемниками — это конус, в котором наивысшая точка совпадает с вершиной молниеприемника. Подзащитный объект должен полностью умещаться в защитный конус. Таким образом, зона защиты может быть увеличена при подъеме молниеприемника или установке дополнительных стержней.

По схожему принципу рассчитывается и контур тросовой молниезащиты. В этом случае получается защитная трапеция, высота которой — расстояние между тросом и землей.

Сопротивление контура заземления

Сопротивление заземления измеряется в Ом, и в идеальном случае должно равняться 0. Однако на практике значение недостижимо, поэтому для молниезащиты установлен максимальный порог — не более 10 Ом. Однако величина зависит от удельного сопротивления почвы, поэтому для песчаных грунтов, где этот параметр достигает 500 Ом/м, сопротивление увеличивается до 40 Ом.

Объединение контура заземления и молниезащиты

В соответствии с пунктом 1.7.55 ПУЭ для оборудования и молниезащиты зданий II и III категории в большинстве случаев устраивается общий контур заземления. Однако следует различать виды заземления:

    — для электробезопасности оборудования.
  • Функциональное — необходимое условие для корректной работы спецоборудования.

Запрещено совмещать функциональное заземление с защитным или заземлителем молниеприемника: есть риск заноса высоких потенциалов и выхода из строя чувствительного оборудования.

При этом можно объединять заземление для молниеприемника и защиты электрооборудования или устраивать отдельно, но соединять между собой через специальный зажим для уравнивания потенциалов.

Проектирование молниезащиты — задача ответственная и сложная. Доверьте профессионалам защиту вашего дома или офиса, обращайтесь к опытным специалистам нашей компании! Получить консультации можно на сайте или по телефону.

Контура молниезащиты и заземления

Контура молниезащиты и заземления

В повседневной жизни каждый человек давно привык пользоваться электрическими приборами. Представить жизнь без электротехники достаточно сложно. Чтобы в случае неисправной работы оборудования не столкнуться с угрозой высокого напряжения для здоровья и жизни, требуется устанавливать контур молниезащиты и заземления.

заземление фото

Заземление производиться специальным оборудованием, которое соединяет элементы приборов, не предназначенные для нахождения под напряжением, с землей.

В тех случаях, когда нарушается изоляция у электроприборов, ток поступает на непредназначенные для него элементы, в том числе на корпус техники.

Результатом пробоя изоляции может стать выход из строя оборудования, а при прикосновении человека к частям можно получить вред здоровью или летальный исход.

Контур заземления позволяет увести большую часть тока в землю. Для этого необходимо соблюсти минимальные показатели сопротивления.

Устройство

схема для заземления

Схема устройства заземления включает в себя металлические трубы, стержни, которые соединены между собой металлической проволокой с заглублением в грунте. Устройство подключают к щитку с помощью шины. Конструкция заземления должна располагаться на расстоянии от дома не более 10 м.

Чтобы выполнить контур заземления своими руками в качестве электродов можно использовать любые металлические формы, которые возможно забить в грунт и имеющие сечение больше 15 кв.мм.

Металлические стержни располагают в замкнутую цепочку, форма которой зависит от количества электродов в контуре. Конструкцию следует углублять в землю ниже уровня промерзания.

Создать контур своими руками можно из подручных материалов, либо приобрести готовый прибор. Готовое оборудование контура заземления отличается высокими ценами, но при этом удобно в монтаже и прослужит долго.

Контуры разделяют на два типа:

  1. традиционный;
  2. глубинный.

схема

Для традиционного контура характерно расположение одного электрода из стальной полосы в горизонтально, а остальные устанавливаются вертикально, для них применяют трубы или стержни. Углубляют контур в той части, которая менее доступна для людей, чаще всего выбирают затемненную сторону, для сохранения единой среды.

К недостаткам системы традиционного контура можно отнести:

  • сложное исполнение работ;
  • материалы для заземления подвержены образованию ржавчины;
  • среда залегания может создавать недопустимые для контура условия.

Глубинный контур лишен большинства недостатков традиционного, для него используется специальное оборудование.

Имеет ряд достоинств:

  • оборудование отвечает всем установленным стандартам;
  • длительный срок службы;
  • среда залегания не влияет на защитные функции контура;
  • простота монтажа.

Установка контура требует обязательной проверки всей системы заземления. Необходимо убедиться в качестве выполненных работ, убедиться в прочности контура, нет ли не соединенных частей.

Обязательно проведение исследований от специалистов с лицензией. Для установленного контура заземления оформляется паспорт, протокол проверки и акт допуска оборудования к работе. Контур заземления должен соответствовать изложенным в ПУЭ нормам.

Заземление для трансформатора

схема трансформатора

Для заземления трансформаторной будки используется наружный или внутренний контур, выбор варианта зависит от особенностей конструкции.

Наружный контур создается для подстанции, состоящей из одной камеры.

Схема оборудования состоит из вертикальных стержней и горизонтальной стальной полосы. Размеры горизонтального заземлителя 4х40 мм.

Показатель сопротивления для контура должен составлять не более 40, для земли он должен не превышать отметки в 1000. Исходя из указанных параметров контур должен состоять из 8 электродов с размерами в 5 м, а сечением в 1,6 см. Контур должен пролегать не ближе, чем на метр от стен здания, где расположена подстанция. Глубина залегания контура заземления 70 см.

Для создания молниезащиты трансформатора крышу связывают с контуром заземления с помощью восьмимиллиметровой проволоки.

Если подстанция состоит из трех камер, то по всему периметру составных частей устанавливается полоса из контура. Эта мера позволяет обезопасить все элементы металлической конструкции.

Для этого крепят шину заземления с помощью держателей на расстоянии более полуметра между ними. Расстояние от поверхности должно составлять 40 см. Элементы контура привариваются либо скрепляются болтами. Для цельного соединения применяют провод без изоляции. Проводники заземления прокладывают через стену и окрашивают в зелёный цвет, на котором на расстоянии в 15 см делаются желтые полосы.

Заземление для трехфазной сети

Если в доме используется сеть с напряжением в 220 В, то заземление производить не обязательно, можно ограничиться осуществлением зануления оборудования.

Контур заземления для домов с сетью с напряжением в 380 В обязателен.

Разница между двумя системами контуров заключается в показателях сопротивления для сети. В случае с 220 В сопротивление должно составлять не более 30 Ом, для трехфазной сети показатель варьируется от 4 до 10 Ом. Это связано с уровнем удельного сопротивления земли. Грунт в разных местностях имеет различный состав, а следовательно и у каждого грунта свои показатели сопротивления.

Перед выполнением работ следует провести точный расчет для контура, чтобы вычислить количество требуемых заземлителей для сети.

Для создания контура для трехфазной сети требуется особое внимание уделить материалам, т.к. данная сеть требовательна к качеству заземления.

Выбор должен отталкиваться от следующих требований:

  • если функцию электрода выполняет труба, то ее стенка должна быть не тоньше 3,5 мм;
  • при выборе уголка обратите внимание на толщину, которая должна составлять не менее 4 мм;
  • диаметр сечения штырей не меньше 16 мм;
  • полоса связующая между заземлителями должна отвечать размерам 25х4 мм.

Установка контура выполняется по периметру, форма его может быть любой, в зависимости от количества электродов. Чаще всего выполняют в форме треугольника. Оборудование заземления ввинчивают в землю на глубину полметра.

Расстояние между углами, которого равно длине одного заземлителя. Соединение с полосой выполняется с помощью болтов или методом сварки.

По окончании работ по монтажу контора, к нему присоединяют шину и подключают к распределительному щитку. Пример контура заземления отображен на фото.

контур заземления фото

Создание систем защиты электроприборов от воздействия нежелательного напряжения и природных явлений как молния является важным моментом. Предпринятые меры позволяют обезопасить человека от пагубного воздействия тока, а также избежать порчи оборудования.

Создание заземляющих контуров и молниезащиты возможно своими руками. Важно, чтобы контур заземления отвечал требования ПУЭ и принятых стандартов. Качество материалов и исполнения отражается на уровне защиты электроприборов. Неверное исполнение может послужить выходу большего напряжения, которое нанесет вред.

Контур молниезащиты и заземления требования

ГОСТ Р 58882-2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА. СИСТЕМЫ УРАВНИВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛОВ. ЗАЗЕМЛИТЕЛИ. ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ ПРОВОДНИКИ

Grounding devices. Equation potentials systems. Grounders. Grounding conductors. Technical requirements

Дата введения 2021-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма. Электротехника: наука и практика" (ООО "НПФ ЭЛНАП")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 336 "Заземлители и заземляющие устройства различного назначения"

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на заземляющие устройства для объектов электроэнергетики (электрические станции и подстанции, линии электропередачи, распределительные пункты, переходные пункты и др.), электроустановок промышленных, жилых и административных зданий и сооружений, объектов связи и транспорта и устанавливает технические требования к системам выравнивания и уравнивания потенциалов, заземлителям и заземляющим проводникам, а также классификацию и типы заземляющих устройств.

Настоящий стандарт не распространяется на заземляющие устройства объектов связи и железнодорожного транспорта, если эти объекты не расположены на общей территории с электроустановками.

Настоящий стандарт обязателен к применению всеми организациями, осуществляющими проектирование, изготовление, приемку, испытания и эксплуатацию заземляющих устройств.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.030 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление

ГОСТ 12.1.038 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов

ГОСТ 10434 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования

ГОСТ 21130 Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры

ГОСТ 24291 Электрическая часть электростанции и электрической сети. Термины и определения

ГОСТ 30331.1 (IEC 60364-1:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 1. Основные положения, оценка общих характеристик, термины и определения

ГОСТ Р 50571.5.54/МЭК 60364-5-54:2011 Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Выбор и монтаж электрооборудования. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов

ГОСТ Р 57190 Заземлители и заземляющие устройства различного назначения. Термины и определения

ГОСТ Р 58344 Заземлители и заземляющие устройства различного назначения. Общие технические требования к анодным заземлениям установок электрохимической защиты от коррозии

ГОСТ Р МЭК 60715 Аппаратура распределения и управления низковольтная. Установка и крепление на рейках электрических аппаратов в низковольтных комплектных устройствах распределения и управления

ГОСТ Р МЭК 62305-1 Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 1. Общие принципы

ГОСТ Р МЭК 62305-4 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 24291, ГОСТ 30331.1, ГОСТ Р 57190, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 вынос потенциала: Появление на коммуникациях, выходящих за пределы электроустановки, напряжений (по отношению к земле) выше допустимых значений.

3.2 гальваническая связь: Электрическое соединение двух объектов металлическим проводником с незначимо малым сопротивлением.

3.3 импульсный потенциал на заземляющем устройстве: Напряжение между какой-либо точкой заземляющего устройства и точкой на поверхности грунта, расположенной не ближе 20 м от рассматриваемой точки.

Примечание - Наибольший импульсный потенциал имеют точки, в которые вводится импульсный ток.

3.4 термическое воздействие: Нагрев заземляющих проводников и заземлителей протекающим по ним током электроустановки.

4 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ВЛ - воздушная линия электропередачи;

ГЩУ - главный щит управления;

ЗУ - заземляющее устройство;

КЗ - короткое замыкание;

КЛ - кабельная линия электропередачи;

КРУ - комплектное распределительное устройство;

КРУЭ - комплектное распределительное устройство с элегазовой изоляцией;

ЛР - линейный разъединитель;

ОРУ - общеподстанционнное распределительное устройство;

ОПУ - общеподстанционный пункт управления;

РЗА - релейная защита и автоматика;

РПН - регулирование под нагрузкой;

РУ - распределительное устройство;

РЩ - релейный щит;

СИП - самонесущий изолированный провод;

ТСН - трансформатор собственных нужд;

ТН - трансформатор напряжения;

ТП - трансформаторная подстанция;

ТТ - трансформатор тока;

ЭС - электрическая станция;

ЭМС - электромагнитная совместимость.

5 Классификация и типы заземляющих устройств, заземлителей и заземляющих проводников

5.1 ЗУ классифицируют по следующим признакам:

а) по назначению:

- ЗУ электроустановок напряжением до 1 кВ;

- ЗУ электроустановок напряжением выше 1 кВ;

- ЗУ взрыво- и пожароопасных объектов;

- ЗУ высоковольтных испытательных лабораторий;

- ЗУ электрохимической защиты;

б) по выполняемым функциям:

- защитное заземление - для обеспечения электробезопасности;

- помехозащитное заземление - для обеспечения электромагнитной совместимости оборудования;

- молниезащитное заземление - для отвода в грунт токов молнии;

- рабочее заземление - для обеспечения требуемых режимов и надежной работы электроустановки, системы или оборудования.

5.2 Заземлители классифицируют по следующим признакам:

а) по типу исполнения:

- искусственные и естественные;

б) по конструктивному исполнению:

- продольные и поперечные горизонтальные;

- вертикальные (или наклонные);

5.3 Заземляющие проводники классифицируют по назначению:

- проводники системы уравнивания потенциалов;

6 Общие технические требования

6.1 В случае противоречий требований настоящего стандарта требованиям нормативных документов, указанных в разделе 2, приоритетными являются требования настоящего стандарта.

6.2 ЗУ должно изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и стандартов или технических условий на ЗУ конкретного типа по технологической документации, утвержденной в установленном порядке.

Читайте также: